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光电效应、量子理论，原子及原子核物理
一、光的粒子性
1、光电效应
（1）光电效应：在光（包含不行见光）的照耀下，从物体发射出电子的现象称为光电效应。
（2）光电效应的试验规则：
设备：
①任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率有必要大于这个极限频率才干发生光电效应，低于极限频率的光不能发生光电效应。
②光电子的最大初动能与入射光的强度无关，光随入射光频率的增大而增大。
③大于极限频率的光照耀金属时，光电流强度（反映单位时刻发射出的光电子数
的多少），与入射光强度成正比。
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④金属受到光照，光电子的发射一般不超过10 秒。
2、动摇说在光电效应上遇到的困难
动摇说以为：光的能量即光的强度是由光波的振幅决议的与光的频率无关。所以
动摇说对解说上述试验规则中的①②④条都遇到困难
3、光子说
（1）量子论： 1900 年德国物理学家普郎克提出：电磁波的发射和吸收是不接连的，而是一份一份的，每一份电磁波的能量E=hv
（2）光子论： 1905 年受因斯坦提出：空间传达的光也是不接连的，而是一份一份的，每一份称为一个光子，
光子具有的能量与光的频率成正比。
即：E=hv，其间 h 为普郎克恒量h=6.63 × 10 －34J·s
（3）光电效应方程 E k=hv-W
4、光子论对光电效应的解说
金属中的自由电子，取得光子后其动能增大，当功用大于脱出功时，电子即可脱离金属表面，入射光的
频率越大，光子能量越大，电子取得的能量才干越大，飞出时最大初功用也越大。
二、波粒二象性
1、光的干与和衍射现象，阐明光具有动摇性，光电效应，阐明光具有粒子性，所以光具有波粒二象性。
2、单个粒子显示出粒子性，很多光子显示出动摇性，频率越低动摇性越显着，频率越高粒子性越显着
3、光的动摇性和粒子性与经典波和经典粒子的概念不同
（1）光波是几率波，明条纹是光子抵达几率较大，暗条纹是光子达几率较小，这与经典波的振荡叠加原理有所不同
（2）光的粒了性是指光的能量不接连性，能量是一份一份的光子，没有必定的形状，也不占有必定空间，这与经典粒子概念有所不同
原子和原子核
一、原子结构：
1、电子的发现和汤姆生的原子模型：
（1）电子的发现：
1897 年英国物理学家汤姆生，对阴极射线进行了一系列的研讨，然后发现了电子。
电子的发现标明：原子存在精细结构，还能够再分，然后打破了原子不行再分的观念。
（2）汤姆生的原子模型：
1903 年汤姆生想象原子是一个带电小球，它的正电荷均匀散布在整个球体
内，而带负电的电子镶嵌在正电荷中。
2、粒子散射试验和原子核结构模型
（1）粒子散射试验： 1909 年，卢瑟福及帮手盖革托马斯顿完结 .
①设备：
②现象：
a.绝大多数粒子穿过金箔后，仍沿本来方向运动，不发生偏转。
b. 有少量粒子发生较大视点的偏转
c. 有极少量粒子的偏转角超越了 90 度，有的简直到达 180 度，即被反向弹回。
（2）原子的核式结构模型：
因为粒子的质量是电子质量的七千多倍，所以电子不会使粒子运动方向发生显着的改动，只要原
子中的正电荷才有或许对粒子的运动发生显着的影响。假如正电荷在原子中的散布，像汤姆生模型那模均匀分
布，穿过金箔的粒了所受正电荷的作用力在各方向平衡，粒了运动将不发生显着改动。散射试验现象证明，
原子中正电荷不是均匀散布在原子中的。
1911 年，卢瑟福经过对粒子散射试验的剖析核算提出原子核式结构模型：在原子中心存在一个很小的核，
称为原子核，原子核集中了原子一切正电荷和简直悉数的质量，带负电荷的电子在核外空间绕核旋转。
原子核半径小于10
-14 m，原子轨道半径约10-10 m。
3、玻尔的原子模型
（1）原子核式结构模型与经典电磁理论的对立（两方面）
a.电子绕核作圆周运动是加速运动，依照经典理论，加速运动的电荷，要不断地向周围发射电磁波，电子
的能量就要不断削减，最终电子要落到原子核上，这与原子通常是安稳的事实相对立。
b.电子绕核旋转时辐射电磁波的频率应等于电子绕核旋转的频率，跟着旋转轨道的接连变小，电子辐射的
电磁波的频率也应是接连改动，因此依照这种推理原子光谱应是接连光谱，这种原子光谱是线状光谱事实相对立。
（2）玻尔理论
上述两个对立阐明，经典电磁理论已不适用原子体系，玻尔从光谱学成果得到启示，使用普朗克的能量量了化的概念，提了三个假定：
①定态假定：原子只能处于一系列不接连的能量状况中，在这些状况中原子是安稳的，电子尽管做加速运动，但并不向外在辐射能量，这些状况叫定态。
②跃迁假定：原子从一个定态（设能量为E2）跃迁到另必定态（设能量为E
1）时，它辐射成吸收必定频率的
光子，光子的能量由这两个定态的能量差决议，即 hv=E2- E
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③轨道量子化假定，原子的不同能量状况，跟电子不同的运转轨道相对应。原子的能量不接连因此电子或许轨道的散布也是不接连的。即轨道半径跟电子动量 mv的乘积等于 h/2 的整数倍，即：轨道半径跟电了动量 mv的
乘积等于h/ 2 的整数倍，即mvr n （3）玻尔的氢子模型：
h
2
n 1、2、3⋯⋯n为正整数，称量数数
①氢原子的能级公式和轨道半径公式：玻尔在三条假定基础上，使用经典电磁理论和牛顿力学，核算出氢原
子核外电子的各条或许轨道的半径，以及电子在各条轨道上运转时原子的能量，（包含电子的动能和原子的热能。）氢原子中电子在第几条可能轨道上运动时，氢原子的能量E n ，和电子轨道半径r
n 分别为：
E
n E
1
n
n 1、2、3⋯⋯2
r n r n 1
